Hình học với nghệ thuật phối cảnh

Các nền văn minh cổ đại như Ai Cập, Hy Lạp, La Mã cũng để lại nhiều di sản kiến trúc, đền đài với vẻ đẹp hình khối, tỷ lệ được tính toán hợp lý. Từ thời Phục hưng đến nay, ở Châu Âu và một số nền văn hóa khác, nghệ thuật tạo hình trong kiến trúc, hội họa hay sân khấu đã gắn với hình khối, nghệ thuật phối cảnh. Tất cả đều liên quan với hình học và có nguồn gốc toán học từ xa xưa. Hình học đã là một công cụ hữu hiệu giúp khám phá những hiểu biết của loài người về nghệ thuật phối cảnh, về quang học và bản chất của ánh sáng trong vật lý. Vẻ đẹp của mỗi công trình đều từ đôi mắt của người quan sát nhưng đều hướng tới cái đẹp chung mà nhiều người công nhận.

Nhà toán học Hồi giáo người Irắc Al - Hamtham (khoảng 965 - 1039) là người đầu tiên có những đóng góp quan trọng về ánh sáng, quang học và phối cảnh, một trong những ứng dụng quan trọng của hình học. Trong 92 tác phẩm của ông, 55 tác phẩm còn lại có giá trị to lớn. Những kết quả nghiên cứu về ánh sáng của ông được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm chứ không phải bằng lý thuyết. Ông phát hiện rằng ánh sáng phát ra từ những nguồn khác nhau như Mặt trời, nến hay ánh lửa có chung một đặc tính là đều truyền đến mắt với cùng vận tốc ở mỗi nguồn sáng. Ông tìm hiểu về sự phản xạ của ánh sáng từ một nguồn sáng qua gương cũng sẽ đi tới mắt với vận tốc như nhau. Đây là những tiền đề để sau này nhân loại phát minh ra gương cầu (chẳng hạn dùng cho ô tô, xe máy) hay ra đa, vệ tinh. Hamtham cũng nghiên cứu sự đổi hướng của ánh sáng (như khi ta nhìn nửa chiếc đũa đặt trong nước sẽ thấy nó như bị gãy, gọi là hiện tượng khúc xạ). Từ đó ông tìm hiểu về tầm nhìn xa khi ở trên mặt đất, cũng như dự đoán tầng khí quyển dày khoảng 15km khi ông quan sát thiên văn. Từ đó, ông tìm hiểu khoảng cách giữa các vì sao, có cơ sở đo đạc chính xác hơn so với nhà toán học Ptolemy trước đó 10 thế kỷ. Ông cũng là người đầu tiên dùng buồng tối để quan sát ánh sáng, một ý tưởng mà sau này loài người áp dụng tạo ra nhiều phát minh, như rửa ảnh. Những nghiên cứu khoa học bài bản và khá đầy đủ của Hamtham tuy không được ông áp dụng trực tiếp nhưng là di sản lớn của thời Trung cổ để lại cho hậu thế. Đến thời Phục hưng ở Châu Âu, các công trình của ông đã được áp dụng rộng rãi vào kiến trúc, nghệ thuật tạo hình và đặc biệt trong mỹ thuật. Những bức tranh của thời kỳ này tạo cảm giác chiều sâu cho người xem nhờ áp dụng những quy tắc hình học mà ông đã khám phá. Trước đó, dù trong một số sân khấu hay bức tranh có từ thời Hy Lạp cổ đại đã đạt được mức độ tạo ra chiều sâu về cảm giác, nhưng hầu như chưa có một cơ sở lý luận hay kết quả hình học nào cho những tác phẩm nghệ thuật của giai đoạn này. Vậy những tác động nào từ sự phát triển của toán học đã làm phát triển một số lĩnh vực của nghệ thuật thời Phục hưng, bài sau chúng ta cùng tìm hiểu.

Kết quả kỳ trước. Nhà toán học nổi tiếng trong lĩnh vực kiến trúc (đặc biệt là soạn nhạc): Iannis Xenakis (1922 - 2001), người Hy Lạp.

Kỳ này. Em biết bức tranh nào nổi tiếng thời Phục hưng? Câu trả lời gửi về chuyên mục "Toán học, học mà chơi", Tòa soạn Báo Hànộimới, 44 Lê Thái Tổ, Hoàn Kiếm, Hà Nội.